第11章三维绘图

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第11章 三维绘图
第11章 三维绘图
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11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
观察三维图形
创建三维曲面
创建基本三维实体
通过二维对象生成实体
习题与上机操作
教学目标
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本章主要讲解三维绘图的方法和技巧。
通过本章的学习,读者应了解三维动态观察
器的用法,能够使用AutoCAD绘制基本的三
维曲面及三维实体模型,同时使用旋转曲面、
平移曲面、直纹曲面、边界曲面,以及拉伸
和旋转命令绘制较为复杂的三维图形。
教学重点与难点
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三维动态观察器的使用
消隐、着色、视点及视口
创建基本的三维曲面及三维实体
使用旋转曲面、平移曲面、直纹曲面和边
界曲面创建复杂三维图形
使用拉伸和旋转命令创建三维实体
11.1 观察三维图形
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三维动态观察器
三维动态观察器,就是以一种动态的操作方
式对整个图形进行观察。
单击【三维动态观察器】工具栏中的【三维
动态观察器】按钮
。
执行【视图】|【三维动态观察器】命令。
11.1 观察三维图形
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设置特殊视点
选择【视图】|【三维视图】菜单下的子命令,
可以快速设置特殊视点。
11.1 观察三维图形
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设置特殊视点

还可以使用视图工具栏完成相同的设置
俯视图 右视图 后视图 东南等轴测视图 西北等轴测视图
仰视图 左视图 主视图
西南等轴测视图 东北等轴测视图
11.1 观察三维图形
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消隐图
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消隐是指消除曲面或实体中的隐蔵线,从而
得到更加真实的立体效果。
选择【视图】|【消隐】命令。
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在命令行输入HIDE。
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11.1 观察三维图形
消隐前的效果
消隐后的效果
11.1 观察三维图形
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着色
在AutoCAD中,不仅可以用线框图来表示模
型,方便观察和编辑,还可以给模型着色,
真实、直观地表现模型的外观及特征。
11.1 观察三维图形

选择【视图】菜单中的【着色】命令。
11.1 观察三维图形
线框图
平面着色图
11.1 观察三维图形
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视口
在绘制三维图形时,常需要在各种角度的视
图之间切换,如果要同时查看多个视图,可
以使用视口命令来实现。它将图形区域拆分
为多个称作视口的单独视图区域,可以实现
多窗口、多角度地观察视图。
11.1 观察三维图形

执行【视图】|【视口】|【新建视口】命令,
弹出】|【视口】对话框。
11.1 观察三维图形
单一视点的“模型空间”
11.1 观察三维图形
多视点的“模型空间”
11.1 观察三维图形
再次划分视图区
11.2 创建三维曲面
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创建基本的三维曲面
执行【绘图】|【曲面】|【三维曲面】命令,
可以打开【三维对象】对话框。
11.2 创建三维曲面
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也可以使用【曲面】工具栏上对应的按钮,
进行曲面的绘制。
11.2 创建三维曲面
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1.绘制长方体表面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“长方体”选项,或者双击右侧的长方体图
标,即可绘制长方体表面。
11.2 创建三维曲面

提示:要求输入长方体表面的长、宽、高分
别沿当前UCS的X、Y、Z轴的正方向,且不能
为负值。绕Z轴旋转的角度可正可负,其转向
符合右手规则。
11.2 创建三维曲面
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2.绘制棱锥面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“Pyramid”选项,或者双击右侧的长方体图
标,即可绘制长方体表面。
11.2 创建三维曲面
绘制的各种棱锥面
11.2 创建三维曲面
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3.绘制楔体表面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“楔体”选项,或者双击右侧的楔体表面
图标,即可绘制楔体表面。
11.2 创建三维曲面
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提示:楔体的长、宽、高分别沿着当前UCS的X、Y、
Z轴的正方向,且不能为负值。绕Z轴的转角可正可
负,其转向符合右手规则。
11.2 创建三维曲面
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4.绘制上、下半球面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“上半球面”选项,或者双击右侧的上半
球面图标,即可绘制上半球面。
11.2 创建三维曲面
上半球
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下半球
提示:经线方向的经线数、纬线方向的纬线数决定
半球面中多边形网格面的数量,值越大,网格面越
多,曲面越光滑。
11.2 创建三维曲面
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5.绘制球面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“Sphere”选项,或者双击右侧的球面图
标,即可绘制球面。
11.2 创建三维曲面
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6.绘制圆锥面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“Cone”选项,或者双击右侧的圆锥面图标,
即可绘制圆锥面或圆台面。
11.2 创建三维曲面
圆锥面
圆台面
提示:曲面的线段数目越大,曲面越光滑。
11.2 创建三维曲面
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7.绘制圆环面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“Torus”选项,或者双击右侧的圆锥面图标,
即可绘制圆环面。
11.2 创建三维曲面
圆环面
11.2 创建三维曲面
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8.绘制网格
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“网格”选项,或者双击右侧的网格图标,
即可绘制网格。
11.2 创建三维曲面
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提示:第一角点与第四角点的连线方向作
为M方向,第一角点与第二角点的连线方向
作为N方向。
11.2 创建三维曲面
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绘制旋转曲面
旋转曲面是指将曲线绕旋转轴旋转一定角
度而形成的曲面。
执行【绘图】|【曲面】|【旋转曲面】
命令。
在命令行中输入REVSURF命令。
11.2 创建三维曲面
旋转曲面
11.2 创建三维曲面
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绘制旋转曲面时,需要注意以下几点:
旋转对象可以是直线、圆弧、圆、样条曲
线、二维多段线及三维多段线等。旋转轴
可以是直线、二维多段线及三维多段线等。
指定旋转轴时,在旋转轴对象上的拾取点
位置影响对象的旋转方向,该方向遵循右
手定则。
旋转方向的分段数由系统变量SURFTAB1确
定,旋转轴方向的分段数由系统变量
SURFTAB2确定。
11.2 创建三维曲面
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绘制平移曲面
平移曲面是指将曲线沿方向矢量平移后得
到的曲面。
执行【绘图】|【曲面】|【平移曲面】
命令。
在命令行中输入TABSURF命令。
11.2 创建三维曲面
平移曲面
11.2 创建三维曲面
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绘制平移曲面时需要注意以下几点:
轮廓曲线对象可以是直线、圆弧、圆、样
条曲线、二维多段线及三维多段线等;方
向矢量可以是直线、非封闭的二维多段线
和三维多段线等。
系统将沿方向矢量对象上远离拾取点的端
点方向创建平移曲面。
平移曲面的分段数由系统变量SURFTAB1确
定。
11.2 创建三维曲面
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绘制直纹曲面
直纹曲面是指在两条曲线之间构成的曲面。
执行【绘图】|【曲面】|【直纹曲面】
命令。
命令行中输入TABSURF命令。
11.2 创建三维曲面
直纹曲面
11.2 创建三维曲面
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绘制直纹曲面时,需要注意以下几点:
创建直纹曲面的曲线可以是直线段、点、
圆弧、圆、样条曲线及二维多段线等对象。
如果一条曲线是封闭的,另一条曲线也必
须是封闭的或是一个点。
如果曲线非闭合,直纹曲面总是从曲线上
离拾取点最近的一端开始绘制。
直纹曲面的分段数由系统变量SURFTAB1确
定。
11.2 创建三维曲面
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绘制边界曲面
边界曲面是由4条首尾连接的边所绘制的三
维曲面模型。
执行【绘图】|【曲面】|【边界曲面】
命令。
在命令行中输入EDGESURF命令。
11.2 创建三维曲面
作为曲面边界的4条边
完成的边界曲面效果
11.2 创建三维曲面
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绘制边界曲面时,需要注意以下几点:
创建边界曲面的对象可以是直线、圆弧、
样条曲线、二维多段线、三维多段线等。
用户选择的第一个对象的方向为曲面的M方
向,它的邻边方向为曲面的N方向,系统变
量SURFTAB1和SURFTAB2分别控制M方向
和N方向的网格分段数。
11.3 创建基本三维实体
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绘制长方体
单击【实体】工具栏中的【长方体】按钮。
在命令行中输入BOX命令。
11.3 创建基本三维实体
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提示:使用BOX命令根据长度、宽度和高度
绘制长方体时,其中长、宽、高的方向分
别与当前UCS的X、Y、Z轴的方向平行。
11.3 创建基本三维实体
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绘制球体
单击【实体】工具栏中的【球体】按钮。
在命令行中输入SPHERE命令,可以绘制球
体。
11.3 创建基本三维实体
ISOLINES=4
ISOLINES=32
不同的ISOLINES值绘制的球体效果
11.3 创建基本三维实体
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绘制圆柱体
单击【实体】工具栏中的【圆柱体】按钮。
在命令行中输入CYLINDER命令。
11.3 创建基本三维实体
默认的线框密度
线框密度加大
消隐后的圆柱体
11.3 创建基本三维实体
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绘制圆锥体
单击【实体】工具栏中的【圆锥体】按钮。
在命令行中输入CONE命令。
11.3 创建基本三维实体
圆锥体线框图
消隐后圆锥体
11.3 创建基本三维实体
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绘制楔形体
单击【实体】工具栏中的【楔体】按钮。
在命令行中输入WEDGE命令。
11.3 创建基本三维实体
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绘制圆环体
单击【实体】工具栏中的【圆环体】按钮。
在命令行中输入TORUS命令。
11.4 通过二维对象生成实体
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拉伸命令
在AutoCAD中,用户可以将二维封闭图形按
照指定的高度或路径进行拉伸,从而生成
三维实体。其中拉伸的对象可以是任何二
维封闭多段线、圆、椭圆、封闭的样条曲
线和面域。
11.4 通过二维对象生成实体
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方法如下:
单击【实体】工具栏中的【拉伸】按钮
在命令行中输入EXTRUDE命令。
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11.4 通过二维对象生成实体
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1.沿指定高度拉伸二维对象
拉伸
11.4 通过二维对象生成实体
拉伸倾斜角为0
拉伸倾斜角度为30°
拉伸倾斜角度为-30°
不同角度的拉伸效果
11.4 通过二维对象生成实体
提示:拉伸对象时,如果倾斜角度或拉伸高
度较大,将导致拉伸对象或拉伸对象的一部
分在汇集到一点,此时将无法进行拉伸对象。
11.4 通过二维对象生成实体
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2.沿指定路径拉伸二维对象
在沿指定路径拉伸对象时,需要注意以下
几点:
拉伸路径可以是直线、圆、圆弧、椭圆、
椭圆弧、多段线或者样条曲线,但是路径
不能与被拉伸的对象共面。
11.4 通过二维对象生成实体


如果路径中包含曲线,则该曲线不能具有
高曲率的区域。
拉伸实体始于剖面所在的平面,止于在路
径端点处与路径垂直的平面。 路径的一个
端点应在剖面平面上,如果不在,路径将
移动到剖面的中心。
11.4 通过二维对象生成实体
拉伸的路径
将圆沿此路径拉伸
11.4 通过二维对象生成实体
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旋转命令
通过绕旋转轴旋转二维对象也可以创建三维
实体。
使用此命令时,用于旋转的二维对象可以是
封闭多段线、多边形、圆、椭圆、封闭样条
曲线、圆环及封闭区域。但是,三维对象、
包含在块中的对象、有交叉或自相交的多段
线不能被旋转。
11.4 通过二维对象生成实体
截面图
旋转
旋转轴
11.5 习题与上机操作
11.5 习题与上机操作
11.5 习题与上机操作

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